JP2675896B2 - Ink and ink jet recording method using the same - Google Patents

Ink and ink jet recording method using the same

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JP2675896B2
JP2675896B2 JP12203390A JP12203390A JP2675896B2 JP 2675896 B2 JP2675896 B2 JP 2675896B2 JP 12203390 A JP12203390 A JP 12203390A JP 12203390 A JP12203390 A JP 12203390A JP 2675896 B2 JP2675896 B2 JP 2675896B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、とりわけインクジエツトプリンターに適し
たインクに関し、更に記録ヘツドのオリフイスから熱エ
ネルギーの作用によってインクを飛翔させて非塗工用
紙、いわゆる普通紙に記録を行うインクジエツト記録方
法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ink particularly suitable for an ink jet printer, and further, an ink is ejected from an orifice of a recording head by the action of thermal energy, so-called uncoated paper, so-called. The present invention relates to an ink jet recording method for recording on plain paper.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

インクジエツト記録方式は、記録時の騒音の発生が少
なく、高集積のヘツドを使用することにより、高解像の
記録画像が高速で得られるという利点を有している。
The ink jet recording method has an advantage that a high-resolution recorded image can be obtained at a high speed by using a highly integrated head with little noise during recording.

このようなインクジエツト記録方式では、インクとし
て各種の水溶性染料を水または、水と有機溶剤との混合
液に溶解させたものが使用されている しかしながら、水溶性染料を用いた場合には、これら
の水溶性染料は本来耐光性が劣るため、記録画像の耐光
性が問題になる場合が多い。
In such an ink jet recording method, various water-soluble dyes are used as inks dissolved in water or a mixed liquid of water and an organic solvent. However, when the water-soluble dyes are used, Since the water-soluble dye of (4) is inherently poor in light resistance, the light resistance of a recorded image often becomes a problem.

また、インクが水溶性であるために、記録画像の耐水
性が問題となる場合が多い。すなわち、記録画像に雨、
汗、あるいは飲食用の水がかかったりした場合、記録画
像がにじんだり、消失したりすることがある。
Further, since the ink is water-soluble, the water resistance of the recorded image often becomes a problem. That is, rain on the recorded image,
If sweat or water for eating or drinking is applied, the recorded image may be blurred or disappear.

一方、ボールペンなどの染料を用いた文房具において
も同様の問題があり、耐光性、耐水性の問題を解決する
ために種々の文房具用水性顔料インクの提案がなされて
いる。水性顔料インク実用化のため、分散安定性、ペン
先でのインクの固化防止、ボールペンのボールの摩耗防
止を検討している例として特開昭58−80368号公報、特
開昭61−200182号公報、特開昭61−247774号公報、特開
昭61−272278号公報、特開昭62−568号公報、特開昭62
−101671号公報、101672号公報、特開平1−249869号公
報、1−301760号公報等があげられる。最近では、水性
顔料インクを用いたボールペンや、マーカーが商品とし
て市場にでるようになってきた。
On the other hand, stationery using a dye such as a ballpoint pen has the same problem, and various aqueous pigment inks for stationery have been proposed to solve the problems of light fastness and water resistance. As practical examples of water-based pigment inks, dispersion stability, prevention of ink solidification at the pen tip, and prevention of abrasion of balls of ball-point pens are examined as examples. JP-A-58-80368 and JP-A-61-200182 JP-A-61-247774, JP-A-61-272278, JP-A-62-568, JP-A-62.
-101671 and 101672, JP-A-1-249869, 1-301760 and the like. Recently, ballpoint pens and markers using water-based pigment ink have come on the market as products.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来の文房具用水性顔料インクを記録
ヘツドのオリフイスから熱エネルギーの作用によって記
録液を飛翔させて記録を行う方式のインクジエツト記録
装置に使用した場合、吐出安定性に著しい障害を起こ
し、印字不良を発生するという欠点があった。特に、熱
エネルギーを付与して液滴を吐出させて記録を行う際
に、従来の顔料インクを使用した場合、インクにパルス
を印加するとその熱により薄膜抵抗体上に堆積物がで
き、インクの発泡が不完全で液滴の吐出が印加パルスに
応答できないで不吐出が発生する場合がある。つまり、
インクをノズル先端から安定に吐出させるためには、イ
ンクが薄膜抵抗体上で所望の体積で発泡し、更に、所望
の時間で発泡と消泡を繰り返すことができる性能をも有
していなければならないが、従来の文具用インクではそ
れらの性能を満足していないため、インクジエツト記録
装置に充填し記録を行わせると上記のような種々の不都
合が起こる。
However, when the conventional water-based pigment ink for stationery is used in an ink jet recording apparatus of the type in which recording liquid is jetted by the action of heat energy from the orifice of the recording head to perform recording, a remarkable obstacle is caused in ejection stability and printing failure. There was a drawback that occurs. In particular, when a conventional pigment ink is used when recording is performed by applying thermal energy and ejecting droplets, when heat is applied to the ink, a pulse is applied to the ink to form a deposit on the thin film resistor. There is a case in which non-ejection occurs because the foaming is incomplete and the ejection of the droplet cannot respond to the applied pulse. That is,
In order to stably eject the ink from the tip of the nozzle, the ink should be foamed in a desired volume on the thin film resistor, and further, it must have the ability to repeat foaming and defoaming at a desired time. However, since the conventional stationery inks do not satisfy these performances, when the ink jet recording apparatus is filled and recording is performed, the above-described various inconveniences occur.

また、顔料インクという分散系をインクジエツト記録
に使用する場合、長時間の放置によるヘツド先端での固
化防止は重要な技術課題であり、インクの組成は、信頼
性ある顔料インクを設計する上で重要なポイントであ
る。
Also, when using a dispersion system called pigment ink for ink jet recording, preventing solidification at the head of the head by leaving it for a long time is an important technical issue, and the composition of the ink is important in designing a reliable pigment ink. That's the point.

さらに、従来の水性顔料インクの中には、比較的短時
間での吐出性に優れるものの、記録ヘツドの駆動条件を
変えたり、長時間にわたって連続吐出を行った場合に吐
出が不安定になり、ついには吐出しなくなるという問題
を生じている。
Furthermore, among the conventional water-based pigment inks, although the ejection property is excellent in a relatively short time, the ejection becomes unstable when the driving conditions of the recording head are changed or when the continuous ejection is performed for a long time, Finally, there is a problem that ejection is stopped.

そこで本発明の目的は前述した従来技術の問題点を解
決し、長時間の放置によるヘツド先端における顔料イン
クの固化を解消したインクを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ink which solves the above-mentioned problems of the prior art and eliminates the solidification of the pigment ink at the head of the head due to being left for a long time.

又本発明の目的は、駆動条件の変動や長時間の使用に
際しても常時安定した吐出を行なうことが可能なインク
を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an ink that can always perform stable ejection even when the driving conditions change or when it is used for a long time.

更に本発明の目的は、常時安定した高速記録が可能で
あり、非塗工用紙に印字したときに耐水性、耐光性等の
堅牢性に優れた記録画像が得られるインクジエツト記録
方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an ink jet recording method capable of constantly stable high-speed recording and obtaining a recorded image excellent in fastness such as water resistance and light resistance when printed on non-coated paper. It is in.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕 上記の目的は、以下の本発明によって達成される。[Means and Actions for Solving Problems] The above object is achieved by the present invention described below.

即ち本発明は、水性媒体中に、顔料と水溶性樹脂と、
下記一般式(I)で表わされる化合物を含有することを
特徴とするインクであり、かかるインクに対して記録信
号に応じた熱エネルギーを付与することにより微細孔か
ら液滴としてインクを吐出させて記録を行なうインクジ
エツト記録方法である。
That is, the present invention, in an aqueous medium, a pigment and a water-soluble resin,
An ink characterized by containing a compound represented by the following general formula (I), wherein thermal energy according to a recording signal is applied to the ink to eject the ink as a droplet from a fine hole. This is an ink jet recording method for recording.

(但し、m、nは、1≦m+n≦25なる関係を満たす0
又は正の整数を表わす) 以下、本発明を詳細に説明する。
(However, m and n satisfy 0 ≦ 1 + m ≦ n ≦ 25.
Or represents a positive integer) Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明者らは水性顔料インクにおいて、記録ヘツドの
先端にインクが固化し、種々の問題を引き起こすことを
防止するために、固化したインクの再溶解性を上げる方
法を鋭意検討したところ、下記の構造式で示される化合
物が含有されると乾燥によって固化してしまったインク
を、インクそのもので再溶解し、ヘツド先端における種
々の問題点を解決できることを見いだし、本発明に至っ
た。
The inventors of the present invention have made diligent studies on a method of increasing the resolubility of the solidified ink in order to prevent the ink from solidifying at the tip of the recording head and causing various problems in the aqueous pigment ink. The present invention has been completed by discovering that the ink which has solidified by drying when the compound represented by the structural formula is contained can be redissolved by the ink itself and various problems at the head end can be solved.

水性顔料インクは、一般に、乾燥すると凝集してしま
い、染料インクを用いたインクとは異なり、容易には再
溶解させることはできない。これを再溶解させるために
は、高アルカリ溶液で超音波等を用いて再分散させなく
てはならない。一方、ヘツド先端におけるインクの固化
はキヤツプの気密性を上げるなり、ヘツドのフエイス面
をワイパー等で定期的にクリーニングすることによっ
て、ある程度まで改良することは可能である。
Aqueous pigment inks generally agglomerate when dried and, unlike inks using dye inks, cannot be easily redissolved. In order to redissolve this, it must be redispersed in a highly alkaline solution using ultrasonic waves or the like. On the other hand, the solidification of the ink at the tip of the head increases the airtightness of the cap, and can be improved to some extent by periodically cleaning the face surface of the head with a wiper or the like.

しかし、高アルカリによる洗浄手段を装置に設けるの
はコストアツプにつながり、また、プリンターの使用者
にとっては高アルカリは手に触れたりすると危険である
ことから好ましい解決ではない。
However, it is not a preferable solution to provide a cleaning means with a high alkali in the apparatus because it leads to a cost increase, and a high alkali is dangerous to the user of the printer when it is touched by the hand.

そこで、本発明者らは、インクの構成要素を改良する
ことによってインク固化物の再溶解性を上げる手段を検
討したところ、上記のような化合物をインク中に含有さ
せることによってインクの再溶解性が著しく改善される
ことを見いだした。
Therefore, the inventors of the present invention have studied means for improving the resolubility of the solidified ink by improving the constituent elements of the ink. As a result, the resolubility of the ink can be improved by incorporating the above compound into the ink. Have been found to be significantly improved.

ヘツドのフエイス面に付着したインクはインク中に含
有される水、低沸点の溶剤が、いち早く、蒸発し、顔料
分散体と高沸点溶剤が残る。この時形成されるインク固
化物は、インク組成の違いにより、皮膜ができるものと
できにくいものがあり、これは、残存している溶剤がも
つ吸湿性に関係していることがわかった。すなわち、吸
湿性の高い溶剤を用いたインクでは、乾燥するときに皮
膜ができにくく、この固化物は、比較的容易にインク自
身で再溶解することができ、逆に、そうでない溶剤を含
有するインクでは皮膜が形成され、再溶解するのは困難
になる。本発明で使用する上記一般式を有する化合物が
何故吸湿性に優れているのかは定かではないが、構造中
に水酸基を多く有しているために水を取り込む力が強い
ものと考えられる。さらにこれらの化合物は、エチレノ
キシド鎖を導入することにより粘性を低下させているた
め、とりわけ、インクジエツト用インクの溶剤としても
好ましい性能を備えている。
In the ink adhering to the face surface of the head, water and low-boiling point solvent contained in the ink evaporate quickly, leaving the pigment dispersion and the high-boiling point solvent. It was found that, depending on the difference in ink composition, the solidified ink formed at this time could form a film or hard to form a film, which was related to the hygroscopicity of the remaining solvent. That is, with an ink using a solvent having a high hygroscopicity, it is difficult to form a film when dried, and this solidified product can be redissolved by the ink itself relatively easily, and conversely, it contains a solvent that is not. The ink forms a film that is difficult to redissolve. It is not clear why the compound having the above general formula used in the present invention is excellent in hygroscopicity, but it is considered that it has a strong ability to take in water because it has many hydroxyl groups in its structure. Furthermore, since these compounds reduce the viscosity by introducing an ethylenoxide chain, they have particularly preferable properties as a solvent for ink for ink jet.

上記一般式で表わされる化合物の好ましい具体例を以
下に挙げる。
Preferred specific examples of the compound represented by the above general formula are shown below.

これらの化合物の中でもとりわけ、No.1〜No.10の化
合物が顔料インクの固着防止の点で本発明にとって好ま
しいものである。
Among these compounds, the compounds No. 1 to No. 10 are preferable for the present invention in terms of preventing the pigment ink from sticking.

上記化合物の作成方法としては、耐圧ガラス容器中に
所定量の多価アルコールと触媒のNaOH、または、KOHを
いれ、供給管を通じて、内部を窒素で置換する。次に、
反応液を攪拌しながら110℃から130℃に昇温し、反応予
定量のエチレノキシドガスを徐々に導入する。その温度
のまま数時間攪拌する。反応終了後、未反応液中の残存
するNaOH、または、KOHを除去するために、反応液を加
圧下でけいそう土を積層したろ紙を通過させ、目的物を
得る。(粘度が高い場合は水溶液とし、熱加圧ろ過す
る。) かかる化合物のインク中での含有量は0.5〜30重量
%、好ましくは5〜20重量%の範囲が好適である。この
量が0.5重量%未満のときインクのヘツド先端における
固化防止には効果がなく、この量が30重量%を越えると
インクの粘性が高くなりすぎる。
As a method of preparing the above compound, a predetermined amount of polyhydric alcohol and catalyst NaOH or KOH are put in a pressure resistant glass container, and the inside is replaced with nitrogen through a supply pipe. next,
The temperature of the reaction solution is raised from 110 ° C. to 130 ° C. with stirring, and the planned amount of ethylenoxide gas is gradually introduced. Stir for several hours at that temperature. After completion of the reaction, in order to remove the residual NaOH or KOH in the unreacted liquid, the reaction liquid is passed under pressure through a filter paper laminated with diatomaceous earth to obtain the desired product. (When the viscosity is high, it is made into an aqueous solution and filtered under heat and pressure.) The content of such a compound in the ink is 0.5 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight. When this amount is less than 0.5% by weight, there is no effect in preventing solidification of the ink at the head end of the ink, and when this amount exceeds 30% by weight, the viscosity of the ink becomes too high.

本発明で使用する顔料の量は重量比で3〜20重量%、
好ましくは3〜12重量%の範囲で用いる事が好ましい。
The amount of the pigment used in the present invention is 3 to 20% by weight,
It is preferably used in the range of 3 to 12% by weight.

本発明に使用する顔料は上記性能を満足するものなら
ばどのようなものでも使用可能だが、例えばブラツク色
の顔料としては、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.
40、No.45、No.52、MA7、MA8、♯2200B(以上三菱化成
製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL400R、REGAL3
30R、REGAL660R、MOGUL L(キヤボツト製)、Color Bla
ck FW1、Color Black FW18、Color Black S170、Color
Black S150、Printex 35、Printex U(デグツサ製)等
のカーボンブラツク、さらには、本目的のために新たに
製造されたものでも使用可能である。
As the pigment used in the present invention, any pigment can be used as long as it satisfies the above performance.For example, as a black pigment, No. 2300, No. 900, MCF88, No. 33, No.
40, No.45, No.52, MA7, MA8, # 2200B (Made by Mitsubishi Kasei), RAVEN1255 (Colombia), REGAL400R, REGAL3
30R, REGAL660R, MOGUL L (manufactured by KYABOT), Color Bla
ck FW1, Color Black FW18, Color Black S170, Color
Carbon blacks such as Black S150, Printex 35, Printex U (manufactured by Degussa), as well as those newly manufactured for this purpose can be used.

本発明でにおいて、顔料の分散剤として含有される水
溶性樹脂は、アミンを溶解させた水溶液に可溶で重量平
均分子量は3000から30000の範囲ものが好ましい。さら
に、好ましくは、5000から15000の範囲であるものなら
どんなものでも使用可能で、スチレン−アクリル酸共重
合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエス
テル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレ
ン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタ
クリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチ
レン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフ
タレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレ
イン酸共重合体、あるいは、これらの塩等が挙げられ
る。尚、前記水溶性樹脂は記録液全量に対して0.1から
5重量%、好ましくは0.3から2重量%の範囲で含有さ
れる事が好ましい。
In the present invention, the water-soluble resin contained as a dispersant for the pigment is preferably soluble in an aqueous solution in which an amine is dissolved and has a weight average molecular weight of 3000 to 30,000. Further, preferably, anything in the range of 5000 to 15000 can be used, and styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, Styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer Examples thereof include polymers, vinylnaphthalene-maleic acid copolymers, and salts thereof. The water-soluble resin is contained in the recording liquid in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight.

さらに、本発明のインクは、好ましくはインク全体が
中性またはアルカリ性に調整されていることが、前記水
溶性樹脂の溶解性を向上させ、一層の長期保存性に優れ
た記録液とすることができるので望ましい。但し、この
場合、インクジエツト記録装置に使われている種々の部
材の腐食の原因となる場合があるので好ましくは7−10
のpH範囲とされるのが望ましい。
Further, in the ink of the present invention, preferably the entire ink is adjusted to be neutral or alkaline so that the solubility of the water-soluble resin is improved and the recording liquid has further excellent long-term storage stability. It is possible because it is possible. However, in this case, it may cause corrosion of various members used in the ink jet recording apparatus.
It is desirable that the pH range is set to.

またpH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化
ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアル
カリ金属の水産物等の無機アルカリ剤、有機酸や、鉱酸
があげられる。以上のごとき、カーボンブラツク及び水
溶性樹脂は水溶性媒体中に分散または溶解される。
Examples of the pH adjuster include various organic amines such as diethanolamine and triethanolamine, inorganic alkali agents such as sodium hydroxide, lithium hydroxide and alkali metal aquatic products such as potassium hydroxide, organic acids and mineral acids. can give. As described above, the carbon black and the water-soluble resin are dispersed or dissolved in the water-soluble medium.

本発明のインクにおいて好適な水性媒体は、水及び水
溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオ
ンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオ
ン水)を使用するのが好ましい。また、その他、併用し
うる任意の水と混合して使用される水溶性溶剤成分とし
ては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、
n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n
−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコールtert−ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール等の炭素数1−
4のアルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセト
ンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テト
ラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチ
レグリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアル
キレングリコール類;エチレングリコール、プロピレン
グリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、1、2、6−ヘキサントリオール、チオジグリコ
ール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等
のアルキレン基が2−6個の炭素原子を含むアルキレン
グリコール類;グリセリン;エチレングリコールモノメ
チル(またはエチル)エーテル、ジエチレングリコール
メチル(またはエチル)エーテル、トリエチレングリコ
ールモノメチル(またはエチル)エーテル等の多価アル
コールの低級アルキルエーテル類;N−メチル−2−ピロ
リドン、1.3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙
げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でもジエ
チレングリコール等の多価アルコール、トリエチレング
リコールモノメチル(またはエチル)エーテル等の多価
アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
A suitable aqueous medium in the ink of the present invention is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As water, not ordinary water containing various ions but ion-exchanged water (deionized water) is used. Is preferred. In addition, as the water-soluble solvent component used by mixing with any water that can be used in combination, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol,
n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n
-Butyl alcohol, sec-butyl alcohol tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, etc. 1-carbon
Alkyl alcohols of 4; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene Alkylene glycols such as glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol containing 2-6 carbon atoms; glycerin; Ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl ( Other lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethyl) ether; N- methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Among these many water-soluble organic solvents, polyhydric alcohols such as diethylene glycol and lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether are preferable.

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも有機アミン水
は必須成分として本発明のインク中に、好ましくはイン
ク全体の0.001〜10重量%含有される。
Among these many water-soluble organic solvents, organic amine water is contained in the ink of the present invention as an essential component, preferably 0.001 to 10% by weight of the total ink.

さらに、吐出の安定性を得るためには脂肪族一価アル
コール、例えばエタノール、あるいは、イソプロピルア
ルコールを3重量〜15重量%添加することが効果的であ
ることを見いだした。これはこれら溶剤を添加すること
によってインクの薄膜抵抗体上での発泡をより安定に行
うことができるからと考えられる。しかし、これらの溶
剤を過剰に加えると印字物の印字品位が損なわれるとい
う欠点が生じるため、これらの溶剤のより適切な濃度は
3〜10重量%の範囲である。さらにこれら溶剤の効果と
して、分散液にこれら溶剤を添加することにより、分散
時における泡の発生を押え、効率的な分散が行えること
が挙げられる。
Further, it has been found that it is effective to add an aliphatic monohydric alcohol such as ethanol or isopropyl alcohol in an amount of 3 to 15% by weight in order to obtain ejection stability. It is considered that this is because the addition of these solvents makes it possible to more stably foam the ink on the thin film resistor. However, if these solvents are added excessively, the print quality of the printed matter will be impaired, so a more suitable concentration of these solvents is in the range of 3 to 10% by weight. Furthermore, as an effect of these solvents, it is possible to suppress the generation of bubbles during dispersion and perform efficient dispersion by adding these solvents to the dispersion liquid.

本発明のインク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、
インク全重量の3〜50重量%、好ましくは3〜40重量%
の範囲であり、使用する水はインク全重量10〜90重量
%、好ましくは30〜80重量%の範囲である。
The content of the water-soluble organic solvent in the ink of the present invention,
3 to 50% by weight of the total weight of the ink, preferably 3 to 40% by weight
The total amount of water used is 10 to 90% by weight, preferably 30 to 80% by weight.

又、本発明のインクは、上記の成分のほかに必要に応
じて所望の物性値を持つ記録液とするために、界面活性
剤、消泡材、防腐剤等を添加することができ、さらに、
市販の水溶性染料などを添加することもできる。
In addition to the above components, the ink of the present invention may further contain a surfactant, a defoaming agent, an antiseptic agent, etc. in order to obtain a recording liquid having desired physical properties, if necessary. ,
A commercially available water-soluble dye or the like can be added.

界面活性剤としては脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸
エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキル
アリルスルホン酸等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアル
キルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキ
ルエステル類等の非イオン性界面活性剤があり、これら
の1種または、2種以上を適宜選択して使用できる。そ
の使用量は分散剤により異なるがインク全量に対して0.
01から5重量%が望ましい。この際、インクの表面張力
は30dyne/cm以上になるように活性剤の添加する量を決
定する事が好ましい。なぜなら、インクの表面張力がこ
れより小さい値を示す事は、本発明のような記録方式に
おいてはノズル先端の濡れによる印字よれ(インク滴の
着弾点のズレ)等好ましくない事態を引き起こしてしま
うからである。一方、所望の物性値を持つインクとする
ために、水溶性有機溶剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤な
どを添加することができる。さらに、市販の水溶性染料
などを添加することも可能である。
As the surfactant, fatty acid salts, higher alcohol sulfate ester salts, liquid fatty acid sulfate ester salts, anionic surfactants such as alkylallyl sulfonic acid, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene There are nonionic surfactants such as sorbitan alkyl esters, and one or more of these can be appropriately selected and used. The amount used depends on the dispersant, but is 0 for the total amount of ink.
01 to 5% by weight is desirable. At this time, it is preferable to determine the amount of the activator to be added so that the surface tension of the ink is 30 dyne / cm or more. This is because the surface tension of the ink having a value smaller than this causes an undesirable situation such as printing deviation (deviation of ink droplet landing point) due to wetting of the nozzle tip in the recording method of the present invention. Is. On the other hand, a water-soluble organic solvent, a pH adjusting agent, an antifoaming agent, an antiseptic agent, etc. can be added in order to obtain an ink having desired physical properties. Further, it is possible to add a commercially available water-soluble dye or the like.

一般にインクジエツト用インクに要求される性能とし
てはインクの粘度、表面張力、PH等の物性が挙げられる
が、水性顔料インクのような分散系では、これらの物性
を満足していても、インクの発泡が不安定である場合が
多くあった。
Generally, the properties required of ink for ink jet include physical properties such as ink viscosity, surface tension, and PH.However, in a dispersion system such as an aqueous pigment ink, even if these physical properties are satisfied, ink foaming Was often unstable.

そこで本発明者らは水性顔料インクで熱的に安定で、
さらに、最適な発泡が可能なインクの性能を鋭意研究し
た結果、インク中に溶解している水溶性樹脂の量をイン
ク全重量の2%以下、好ましくは1%以下とすることで
抵抗体上においてインクが種々の駆動条件でも正確に発
泡し、さらには、長期にわたっても薄膜抵抗体上に堆積
物を発生しないことを見いだした。つまり、顔料に対し
て多量に余剰の水溶性樹脂がインク中に存在すると、薄
膜抵抗体上において所定の熱エネルギーを与えても、イ
ンクが発泡しなかったり、パルス印加時の熱によってこ
れらの余剰の水溶性樹脂が不溶物となり薄膜抵抗体上に
堆積してしまい、不吐出や印字の乱れを引き起こす原因
となっていた。
Therefore, the present inventors are thermally stable with the aqueous pigment ink,
Further, as a result of earnest research on the performance of the ink capable of optimal foaming, the amount of the water-soluble resin dissolved in the ink is 2% or less of the total weight of the ink, and preferably 1% or less. It was found that the ink accurately foams even under various driving conditions, and further, does not generate a deposit on the thin film resistor even for a long period of time. In other words, if a large amount of excess water-soluble resin relative to the pigment is present in the ink, the ink will not foam even if given thermal energy is applied on the thin film resistor, or these excesses will be generated due to the heat applied during pulse application. The water-soluble resin of 1) becomes an insoluble substance and is deposited on the thin film resistor, which causes ejection failure and print disorder.

溶解している水溶性樹脂とは、インク中において顔料
に吸着していないで液媒体中に溶解した状態の樹脂を指
す。
The dissolved water-soluble resin refers to a resin that is not adsorbed to the pigment in the ink but is dissolved in the liquid medium.

かかる溶解している水溶性樹脂の量を減らす1つの手
段はインク作成時に顔料と水溶性樹脂の比率を重量比で
3:1〜10:1、好ましくは10:3〜10:1の範囲に調整するこ
とである。さらに、分散液中の顔料と水溶性樹脂の総量
は、重量基準で10%以上、好ましくは30以下であること
が好ましい。その理由としては、分散液中に一定濃度以
上の顔料と水溶性樹脂が存在しないと分散を効率的に行
い最適な分散状態を得ることができないからである。
One means of reducing the amount of such dissolved water-soluble resin is to make the weight ratio of pigment and water-soluble resin at the time of ink preparation.
It is to be adjusted in the range of 3: 1 to 10: 1, preferably 10: 3 to 10: 1. Further, the total amount of the pigment and the water-soluble resin in the dispersion liquid is preferably 10% or more, and more preferably 30 or less on a weight basis. The reason is that if the pigment and the water-soluble resin having a certain concentration or more do not exist in the dispersion liquid, the dispersion can be efficiently performed and the optimum dispersion state cannot be obtained.

本発明の記録液の作成方法としては、はじめに、分散
樹脂、アミン、水を少なくとも含有する水溶液に顔料を
添加し、攪拌した後、後述の分散手段を用いて分散を行
い、必要に応じて遠心分離処理を行い、所望の分散液を
得る。次に、この分散液に上記で挙げたような成分を加
え、攪拌し記録液とする。
As a method for preparing the recording liquid of the present invention, first, a pigment is added to an aqueous solution containing at least a dispersion resin, an amine and water, stirred, and then dispersed using a dispersing means described later, and if necessary, centrifuged. Separation treatment is performed to obtain a desired dispersion liquid. Next, the above-mentioned components are added to this dispersion, and the mixture is stirred to form a recording liquid.

とりわけ未吸着樹脂量を2%以下にするためには、作
成方法において、樹脂、アミン及び水を含む水溶液を60
℃以上、3分間以上攪拌して樹脂を予め完全に溶解させ
ることが必要である。
In particular, in order to reduce the amount of unadsorbed resin to 2% or less, an aqueous solution containing resin, amine and water is added in the production method to 60%.
It is necessary to completely dissolve the resin in advance by stirring at a temperature of not lower than 0 ° C for 3 minutes or longer.

又、樹脂を溶解させるアミンの量を、樹脂の酸価から
計算によって求めたアミン量の1.2倍以上添加すること
が必要である。このアミンの量は以下の式によって求め
られる。尚、樹脂の酸価とは、樹脂を中和するKOHの量
(mg)で表わされる。
Further, it is necessary to add 1.2 times or more of the amount of amine that dissolves the resin, to the amount of amine calculated by the acid value of the resin. The amount of this amine is calculated by the following formula. The acid value of the resin is represented by the amount (mg) of KOH that neutralizes the resin.

更に顔料を含む水溶液を分散処理する前にプレミキシ
ングを30分間以上行なうことも又必要である。
Furthermore, it is also necessary to perform premixing for 30 minutes or more before dispersing the aqueous solution containing the pigment.

このプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善
し、顔料表面への樹脂の吸着を促進するものである。
This premixing operation improves the wettability of the pigment surface and promotes the adsorption of the resin to the pigment surface.

分散液に添加されるアミン類としては、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、アミノメチルプロパノール、アンモニア等の有機ア
ミンが好ましい。
As amines added to the dispersion, organic amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, aminomethylpropanol, and ammonia are preferable.

一方、本発明に使用する分散機は、一般に使用される
分散機なら、如何なるものでも良いが、たとえば、ボー
ルミル、ロールミル、サンドミルなどが挙げられる。
On the other hand, the disperser used in the present invention may be any disperser generally used, and examples thereof include a ball mill, a roll mill and a sand mill.

その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、たとえ
ば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、
アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミ
ル、コボルミル(いずれも商品名)等が挙げられる。
Among them, a high speed type sand mill is preferable, for example, a super mill, a sand grinder, a bead mill,
Agitator mills, Glen mills, Dyno mills, Pearl mills, Cobol mills (all are trade names) and the like.

本発明において、所望の粒度分布を有する顔料を得る
方法としては、分散機の粉砕メデイアのサイズを小さく
する、粉砕メデイアの充填率を大きくする、また処理時
間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フイルター
や遠心分離機分等で分級するなどの手法が用いられる。
またはそれらの手法の組合せが挙げられる。
In the present invention, as a method of obtaining a pigment having a desired particle size distribution, the size of the pulverized media of the disperser is reduced, the filling rate of the pulverized media is increased, the treatment time is lengthened, and the discharge speed is slowed. After crushing, a method such as classification with a filter or a centrifugal separator is used.
Alternatively, a combination of these techniques may be used.

尚、本発明に係る未吸着樹脂の量を測定する方法とし
ては、超遠心機等を用いて顔料分と顔料に吸着された樹
脂分を沈殿させ、この上澄み液に含有される残存樹脂量
をTOC(Total Organic Carbon、全有機炭素計)や、重
量法(上澄みを蒸発乾固させ、樹脂量を測定する方法)
などが好適に用いられる。
In addition, as a method of measuring the amount of the non-adsorbed resin according to the present invention, the pigment component and the resin component adsorbed on the pigment are precipitated using an ultracentrifuge or the like, and the residual resin content contained in the supernatant liquid is determined. TOC (Total Organic Carbon, total organic carbon meter) or gravimetric method (method of evaporating the supernatant to dryness and measuring the amount of resin)
Etc. are preferably used.

本発明の記録液は、熱エネルギーの作用により液滴を
吐出させて記録を行うインクジエツト記録方式にとりわ
け好適に用いられるが、一般の筆記具用としても使用で
きることは言うまでもない。
The recording liquid of the present invention is particularly suitable for use in an ink jet recording method in which droplets are ejected by the action of heat energy for recording, but it goes without saying that it can also be used for general writing instruments.

本発明のインクを用いて記録を行うのに好適な記録装
置としては、記録ヘツドの室内の記録液に記録信号に対
応した熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を
発生させる装置が挙げられる。
A recording apparatus suitable for recording using the ink of the present invention is an apparatus which applies thermal energy corresponding to a recording signal to a recording liquid in a chamber of a recording head and generates a droplet by the energy.

その主要部であるヘツド構成例を第1図(a),
(b)、第2図に示す。
An example of the head structure, which is the main part, is shown in FIG.
(B) is shown in FIG.

ヘツド13はインクを通す溝14を有するガラス、セラミ
クス、又はプラスチツク板等と、感熱記録に用いられる
発熱ヘツド15(図では薄膜ヘツドが示されているが、こ
れに限定されるものではない)とを接着して得られる。
発熱ヘツド15は酸化シリコン等で形成される保護膜16、
アルミニウム電極17−1,17−2、ニクロム等で形成され
る発熱抵抗体層18、蓄熱層19、アルミナ等の放熱性の良
い基板20より成っている。
The head 13 is a glass having a groove 14 through which ink passes, a ceramics plate, a plastic plate or the like, and a heating head 15 (thin film head is shown in the figure, but not limited to this) used for thermal recording. It is obtained by bonding.
The heating head 15 is a protective film 16 formed of silicon oxide or the like.
It is composed of aluminum electrodes 17-1 and 17-2, a heating resistor layer 18 made of nichrome, a heat storage layer 19, and a substrate 20 having a good heat dissipation property such as alumina.

インク21は吐出オリフイス(微細孔)22まで来てお
り、圧力Pによりメニスカス23を形成している。
The ink 21 reaches the discharge orifice (fine holes) 22 and forms a meniscus 23 by the pressure P.

今、電極17−1,17−2に電気信号が加わると、発熱ヘ
ツド15のnで示される領域が急激に発熱し、ここに接し
ているインク21に気泡が発生し、その圧力でメニスカス
23が突出し、インク21が吐出し、オリフイス22より記録
小滴24となり、被記録体25に向って飛翔する。第2図に
は第1図(a)に示すヘツドを多数並べたマルチヘツド
の外観図を示す。該マルチヘツドはマルチ溝26を有する
ガラス板27と、第1図(a)に説明したものと同様な発
熱ヘツド28を接着してつくられている。
Now, when an electric signal is applied to the electrodes 17-1 and 17-2, the area indicated by n of the heating head 15 generates heat rapidly, and bubbles are generated in the ink 21 in contact with the area, and the meniscus is generated by the pressure.
23 protrudes, the ink 21 is ejected, and becomes a recording droplet 24 from the orifice 22, and flies toward the recording medium 25. FIG. 2 is an external view of a multi-head in which a number of heads shown in FIG. 1 (a) are arranged. The multi-head is made by bonding a glass plate 27 having multi-grooves 26 and a heat-generating head 28 similar to that described in FIG. 1 (a).

なお、第1図(a)は、インク流路に沿ったヘツド13
の断面図であり、第1図(b)は第1図(a)のA−B
線での切断面である。
It should be noted that FIG. 1A shows a head 13 along the ink flow path.
FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of FIG.
It is a cutting plane along a line.

第3図にかかるヘツドを組込んだインクジエツト記録
装置の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating the head according to FIG.

第3図において、61はワイピング部材としてのブレー
ドであり、その一端はブレード保持部材によって保持さ
れて固定端となりカンチレバーの形態をなす。ブレード
61は記録ヘツドによる記録領域に隣接した位置に配設さ
れ、また、本例の場合、記録ヘツドの移動経路中に突出
した形態で保持される。62はキヤツプであり、ブレード
61に隣接するホームポジシヨンに配設され、記録ヘツド
の移動方向と垂直な方向に移動して吐出口面と当接しキ
ヤツピングを行う構成を具える。さらに63はブレード61
に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード61
と同様、記録ヘツドの移動経路中に突出した形態で保持
される。上記ブレード61、キヤツプ62、吸収体63によっ
て吐出回復部64が構成され、ブレード61および吸収体63
によってインク吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われ
る。
In FIG. 3, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held by a blade holding member to become a fixed end, which is in the form of a cantilever. blade
Reference numeral 61 is arranged at a position adjacent to the recording area of the recording head, and in the case of this example, it is held in a protruding form in the moving path of the recording head. 62 is a cap and blade
It is provided in a home position adjacent to 61, and is configured to move in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head and come into contact with the ejection port surface to perform capping. Further 63 is blade 61
Is an ink absorber provided adjacent to the blade 61.
Similarly to the above, the recording head is held in a protruding form in the moving path of the recording head. The blade 61, the cap 62, and the absorbent body 63 constitute a discharge recovery section 64, and the blade 61 and the absorbent body 63.
Thus, water, dust, etc. on the surface of the ink ejection port are removed.

65は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した
吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を
行う記録ヘツド、66は記録ヘツド65を搭載して記録ヘツ
ド65の移動を行うためのキヤリツジである。キヤリツジ
66はガイド軸67と摺動可能に係合し、キヤリツジ66の一
部はモータ68によって駆動されるベルト69と接続(不図
示)している。これによりキヤリツジ66はガイド軸67に
沿った移動が可能となり、記録ヘツド65による記録領域
およびその隣接した領域の移動が可能となる。
Reference numeral 65 denotes a recording head which has ejection energy generating means and discharges ink on a recording material facing the ejection port surface where the ejection ports are arranged to perform recording, and 66 denotes a mounting of the recording head 65 and movement of the recording head 65. Carriage for doing. Carriage
66 is slidably engaged with a guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected (not shown) to a belt 69 driven by a motor 68. As a result, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording head 65 can move the recording area and the area adjacent thereto.

51は被記録材を挿入するための給紙部、52は不図示の
モータにより駆動される紙送りローラである。これら構
成によって記録ヘツドの吐出口面と対向する位置へ被記
録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラ53
を配した排紙部へ排紙される。
Reference numeral 51 is a paper feed unit for inserting a recording material, and 52 is a paper feed roller driven by a motor (not shown). With these configurations, the recording material is fed to a position facing the discharge port surface of the recording head, and as the recording progresses, a discharge roller 53 is formed.
Is discharged to the paper discharge unit where.

上記構成において、記録ヘツド65が記録終了等でホー
ムポジシヨンに戻る際、ヘツド回復部64のキヤツプ62は
記録ヘツド65の移動経路から退避しているが、ブレード
61は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘツド
65の吐出口面がワイピングされる。なお、キヤツプ62が
記録ヘツド65の吐出面に当接してキヤツピングを行う場
合、キヤツプ62は記録ヘツドの移動経路中へ突出するよ
うに移動する。
In the above configuration, when the recording head 65 returns to the home position at the end of recording or the like, the cap 62 of the head recovery unit 64 is retracted from the moving path of the recording head 65,
61 protrudes into the movement route. As a result, the recording head
The ejection port surface of 65 is wiped. When the cap 62 comes into contact with the ejection surface of the recording head 65 to perform the capping, the cap 62 moves so as to project into the moving path of the recording head.

記録ヘツド65がホームポジシヨンから記録開始位置へ
移動する場合、キヤツプ62およびブレード61は上述した
ワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、こ
の移動においても、記録ヘツド65の吐出口面はワイピン
グされる。
When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the cap 62 and the blade 61 are in the same position as the above wiping position. As a result, even during this movement, the ejection port surface of the recording head 65 is wiped.

上述した記録ヘツドのホームポジションへの移動は、
記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘツドが記
録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領
域に隣接したホームポジシヨンへ移動し、この移動に伴
って上記ワイピングが行われる。
To move the recording head to the home position described above,
Not only at the end of recording or at the time of ejection recovery, while the recording head moves in the recording area for recording, it moves to the home position adjacent to the recording area at a predetermined interval, and the wiping is performed along with this movement. Be seen.

第4図は、ヘツドにインク供給チユーブを介して供給
されるインクを収容したインクカートリツジの一例を示
す図である。ここで40は供給用インクを収納したインク
袋であり、その先端にはゴム製の栓42が設けられてい
る。この栓42に針(不図示)を挿入することにより、イ
ンク袋40中のインクをヘツドに供給可能ならしめる。44
は廃インクを受容するインク吸収体である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an ink cartridge containing ink supplied to the head through the ink supply tube. Here, reference numeral 40 denotes an ink bag storing the supply ink, and a rubber stopper 42 is provided at the tip of the ink bag. By inserting a needle (not shown) into the stopper 42, the ink in the ink bag 40 can be supplied to the head. 44
Is an ink absorber for receiving waste ink.

本発明で使用されるインクジエツト記録装置として
は、上記の如きヘツドとインクカートリツジとが別体と
なったものに限らず、第5図に示す如きそれらが一体に
なったものも好適に用いられる。
The ink jet recording apparatus used in the present invention is not limited to the above-described head and ink cartridge which are separate bodies, and an integrated one as shown in FIG. 5 is also preferably used. .

第5図において、70はインクジエツトカートリツジで
あって、この中にはインクを含浸させたインク吸収体が
収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数
のオリフイスを有するヘツド部71からインク滴として吐
出される構成になっている。
In FIG. 5, reference numeral 70 denotes an ink jet cartridge, which contains an ink absorber impregnated with ink, and which receives ink from a head portion 71 having a plurality of orifices. It is configured to be ejected as ink droplets.

72はカートリツジ内部を大気に連通させるための大気
連通口である。
Reference numeral 72 denotes an atmosphere communication port for communicating the inside of the cartridge with the atmosphere.

このインクジエツトカートリツジ70は、第3図で示す
記録ヘツド65に代えて用いられるものであって、キヤリ
ツジ66に対して着脱自在になっている。
The ink jet cartridge 70 is used in place of the recording head 65 shown in FIG. 3, and is attachable to and detachable from the carriage 66.

次に実施例を挙げて本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 (顔料分散液の作成) スチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体(酸
価116、平均分子量3700) 2部 モノエタノールアミン 1部 イオン交換水 73部 ジエチレングリコール 5部 上記成分を混合し、ウオーターバスで70℃で加温し、
樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作され
たカーボンブラツク(MCF88三菱化成製)14部、イソプ
ロピルアルコール5部を加え、30分間プレミキシングを
おこなった後、下記の条件で分散処理を行った。
Example 1 (Preparation of pigment dispersion liquid) Styrene-acrylic acid-butyl acrylate copolymer (acid value 116, average molecular weight 3700) 2 parts Monoethanolamine 1 part Ion-exchanged water 73 parts Diethylene glycol 5 parts The above components were mixed. , Warm at 70 ℃ in a water bath,
Dissolve the resin completely. To this solution, 14 parts of a newly produced carbon black (manufactured by MCF88 Mitsubishi Kasei) and 5 parts of isopropyl alcohol were added, premixed for 30 minutes, and then dispersed under the following conditions.

分散機 サンドグラインダー(五十嵐機械製) 粉砕メデイア ジルコニウムビーズ1mm径 粉砕メデイアの充填率 50%(体積) 粉砕時間 3時間 さらに遠心分離処理(12000RPM、20分間)をおこな
い、粗大粒子を除去して分散液とした。
Dispersing machine Sand grinder (Igarashi Machinery Co., Ltd.) Grinding media Zirconium beads 1mm diameter Packing ratio of grinding media 50% (volume) Grinding time 3 hours Centrifugation treatment (12000RPM, 20 minutes) is performed to remove coarse particles and dispersion liquid. And

(インクの作成) 上記分散液 30部 明細書例示化合物(1) 10部 N−メチル2−ピロリドン 5部 イソプロピルアルコール 5部 イオン交換水 50部 上記成分を混合し、pHをモノエタノールアミンで8か
ら10になるように調整し、インク(A)とした。
(Preparation of Ink) 30 parts of the above-mentioned dispersion liquid Compound (1) 10 parts N-methyl 2-pyrrolidone 5 parts Isopropyl alcohol 5 parts Ion-exchanged water 50 parts The above components are mixed and the pH is adjusted from 8 with monoethanolamine. It was adjusted to be 10 and used as ink (A).

実施例2 (顔料分散液の作成) スチレン−アクリル酸ブチル共重合体(酸価120、重量
平均分子量6100) 5部 トリエタノールアミン 2部 イオン交換水 66部 ジエチレングリコール 5部 上記成分を混合し、ウオーターバスで70℃に加温し、
樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作され
たMOGUL L(キヤボツト製)15部、エタノール7部を加
え、30分間プレミキシングをおこなった後、下記の条件
で分散処理を行った。
Example 2 (Preparation of Pigment Dispersion) Styrene-butyl acrylate copolymer (acid value 120, weight average molecular weight 6100) 5 parts Triethanolamine 2 parts Ion-exchanged water 66 parts Diethylene glycol 5 parts The above components are mixed and water is added. Heat to 70 ℃ in a bath,
Dissolve the resin completely. To this solution, 15 parts of newly produced MOGUL L (manufactured by KYABOT) and 7 parts of ethanol were added, and after premixing for 30 minutes, dispersion treatment was performed under the following conditions.

分散機 パールミル(アシザワ製) 粉砕メデイア ガラスビーズ1mm径 粉砕メデイアの充填率 50%(体積) 吐出速度 100ml/min. さらに遠心分離処理(12000RPM、20分間)をおこな
い、粗大粒子を除去して分散液とした。
Disperser Pearl Mill (manufactured by Ashizawa) Grinding media Glass beads 1 mm diameter Filling ratio of grinding media 50% (volume) Discharge rate 100 ml / min. Centrifugation treatment (12000 RPM, 20 minutes) is performed to remove coarse particles and dispersion liquid. And

(インクの作成) 上記分散液 30部 明細書例示化合物(2) 10部 1,3−ジメチル2−イミダゾリジノン 10部 エタノール 5部 イオン交換水 45部 上記成分を混合し、pHをトリエタノールアミンで8か
ら10になるように調整し、インク(B)とした。
(Preparation of ink) 30 parts of the above-mentioned dispersion liquid Compound (2) 10 parts 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone 10 parts Ethanol 5 parts Ion-exchanged water 45 parts The above components are mixed and the pH is adjusted to triethanolamine. The ink (B) was adjusted to 8 to 10.

実施例3 (顔料分散液の作成) スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体(酸
価138、重量平均分子量5600) 4部 アミノメチルプロパノール 2部 イオン交換水 69部 ジエチレングリコール 5部 上記成分を混合し、ウオーターバスで70℃に加温し、
樹脂分を完全に溶解させる。この溶液にカーボンブラツ
ク(MCF88,三菱化成製)15部、エタノール5部を加え、
30分間プレミキシングをおこなった後、下記の条件で分
散処理を行った。
Example 3 (Preparation of Pigment Dispersion) Styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer (acid value 138, weight average molecular weight 5600) 4 parts Aminomethyl propanol 2 parts Ion-exchanged water 69 parts Diethylene glycol 5 parts Mix the above components Then, heat to 70 ° C with a water bath,
Dissolve the resin completely. To this solution, add 15 parts of carbon black (MCF88, Mitsubishi Kasei) and 5 parts of ethanol,
After premixing for 30 minutes, dispersion treatment was performed under the following conditions.

分散機 パールミル(アシザワ製) 粉砕メデイア ガラスビーズ1mm径 粉砕メデイアの充填率 50%(体積) 吐出速度 100ml/min. さらに遠心分離処理(12000RPM、20分間)をおこな
い、粗大粒子を除去して分散液とした。
Disperser Pearl Mill (manufactured by Ashizawa) Grinding media Glass beads 1 mm diameter Filling ratio of grinding media 50% (volume) Discharge rate 100 ml / min. Centrifugation treatment (12000 RPM, 20 minutes) is performed to remove coarse particles and dispersion liquid. And

(インクの作成) 上記分散液 50部 明細書例示化合物(3) 15部 エチレングリコール 5部 エタノール 5部 イオン交換水 25部 上記成分を混合し、pHが8から10になるようにアミノ
メチルプロパノールで調整し、インク(C)を得た。
(Preparation of Ink) 50 parts of the above-mentioned dispersion compound (3) 15 parts of ethylene glycol 5 parts of ethanol 5 parts of ion-exchanged water 25 parts of the above components are mixed with aminomethyl propanol so that the pH becomes 8 to 10. Adjustment was performed to obtain ink (C).

実施例4 実施例1のインクにおける明細書例示化合物(1)に
代えて明細書例示化合物(4)を用いてインクを作成
し、インク(D)とした。
Example 4 An ink was prepared by using the compound (4) exemplified in the specification instead of the compound (1) exemplified in the specification in the ink of Example 1 to obtain an ink (D).

実施例5 実施例2のインクにおける明細書例示化合物(2)に
代えて明細書例示化合物(5)を用いてインクを作成
し、インク(E)とした。
Example 5 An ink was prepared by using the compound (5) illustrated in the specification instead of the compound (2) illustrated in the specification in the ink of Example 2, and was designated as an ink (E).

実施例6 実施例3のインクにおける明細書例示化合物(3)に
代えて明細書例示化合物(6)を用いてインクを作成
し、インク(F)とした。
Example 6 An ink was prepared by using the compound exemplified in the specification (6) in place of the compound exemplified in the specification (3) in the ink of Example 3, and was designated as an ink (F).

比較例1 実施例1のインクにおいて化合物(1)をジエチレン
グリコールモノブチルエーテルに変え、他は、同様にし
てインクを作成し、インク(G)とした。
Comparative Example 1 Ink (G) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compound (1) was changed to diethylene glycol monobutyl ether.

比較例2 実施例2の分散液に含有される化合物(2)をエチレ
ングリコールモノメチルエーテルに変えて同様の処方で
インクを作成し、インク(H)を得た。
Comparative Example 2 Ink (H) was obtained by preparing an ink with the same formulation by replacing the compound (2) contained in the dispersion liquid of Example 2 with ethylene glycol monomethyl ether.

上記のインクをそれぞれ用いて、記録信号に応じた熱
エネルギーを付与することによりインクを吐出させるオ
ンデマンド型マルチ記録ヘツドを有するインクジエツト
記録装置を用いて下記の試験を行った。その結果を第1
表に示す。
The following tests were conducted using an ink jet recording apparatus having an on-demand type multi-recording head that ejects ink by applying thermal energy according to a recording signal using each of the above inks. The result is
It is shown in the table.

T1:駆動条件と吐出安定性 駆動電圧を25Vに設定し、各々の電圧で周波数2KHz、4
KHzの2種の条件により、室温で印字を行い、印字の乱
れ、欠け、不吐出など有無を観察し、吐出安定性を評価
した。
T1: Drive condition and ejection stability Set the drive voltage to 25V, and the frequency of each voltage is 2KHz, 4
Printing was performed at room temperature under two conditions of KHz, and the presence or absence of print disturbance, chipping, non-ejection, etc. was observed to evaluate the ejection stability.

A:1文字目からきれいに吐出し、連続印字中、不吐出、
欠け、印字の乱れがまったくない。
A: Discharges cleanly from the first character, during continuous printing, no discharge,
There is no chipping or printing disorder.

B:文字部分はきれいに吐出するが、べた印字の部分で数
箇所の不吐出が発生した。
B: The character portion was ejected cleanly, but several ejection failures occurred in the solid print portion.

C:文字部分においても、数文字印字させると不吐出が発
生し、文字の判読が不可能なくらい印字の乱れを生じ
る。
C: Even in the character portion, when several characters are printed, ejection failure occurs, and the characters are disturbed so that the characters cannot be read.

T2:プリント一時停止後の再プリント時の目詰まり プリント一時停止後の再プリント目詰まりについて
は、プリンターに所定のインクを充填して10分間連続し
て英数文字を印字した後プリントを停止し、キヤツプ等
をしない状態で室温で30分間放置した後、再び英数文字
を印字して文字のかすれ、欠けなどの不良箇所の有無に
より判定した。
T2: Clogging during reprinting after pausing printing For reprinting clogging after pausing printing, fill the printer with the specified ink, print alphanumeric characters continuously for 10 minutes, and then stop printing. After leaving it for 30 minutes at room temperature without capping, alphanumeric characters were printed again and judged by the presence or absence of defective parts such as faintness or chipping of characters.

A:一文字目から不良箇所なし。A: There is no defect from the first letter.

B:一文字目の一部がかすれ、または、かける。B: Part of the first letter is faint or sloppy.

C:一文字目がまったく印字できない。C: The first character cannot be printed at all.

T3:プリント長期停止後の再プリント時の目詰まり回復
性 プリンタに所定のインクヲ10分間連続して英数文字を
印字した後、プリンタを停止し、キヤツプ等をしない状
態で60℃、10日間放置した後、ノズル目詰まりの回復操
作を行い、何回の操作回数で文字のかすれ、欠け等のな
い正常な印字が可能か判定した。
T3: Recovery from clogging when reprinting after long-term stop of printing After printing the specified ink for 10 minutes on the printer with alphanumeric characters continuously, stop the printer and leave it for 10 days at 60 ℃ without capping etc. After that, the nozzle clogging recovery operation was performed, and it was determined by how many times the operation was possible to perform normal printing without fading or missing characters.

A:1ないし5回の回復操作で正常操作で正常な印字が可
能 B:6ないし10回の回復操作で正常な印字が可能 C:11回以上の回復操作で正常な印字が可能 T0:溶解している水溶性樹脂の量 得られたインクを超高速冷却遠心機(ベツクマン製)
で55000rpm,5時間遠心処理し、顔料分と顔料に吸着して
いる樹脂分を沈降させた後、上澄み液を一定量採取し、
真空乾燥機にて(60℃、24時間)乾燥固化する。この樹
脂量の仕込インクに対する百分率を算出し残存樹脂濃度
とする。
A: Normal printing is possible with 1 to 5 recovery operations B: Normal printing is possible with 6 to 10 recovery operations C: Normal printing is possible with 11 or more recovery operations T0: Melting Amount of water-soluble resin that has been used
At 55000 rpm for 5 hours, the pigment component and the resin component adsorbed to the pigment are allowed to settle, and a fixed amount of the supernatant is collected
Dry and solidify in a vacuum dryer (60 ° C, 24 hours). The percentage of the amount of the resin to the charged ink is calculated and defined as the residual resin concentration.

〔効果〕 以上説明したように本発明のインクは、インクジエツ
トプリンターに適用したとき、長時間放置してもヘツド
先端におけるインクの固化を生じることなく印字物の堅
牢性(耐擦過性)に優れることはもちろんのこと、印字
物の濃度が高く、駆動条件の変動や長時間の使用でも常
に安定した吐出を行うことが可能で、信頼性にも優れる
という効果を有する。
[Effect] As described above, when applied to an ink jet printer, the ink of the present invention is excellent in the fastness (rubbing resistance) of the printed matter without causing solidification of the ink at the head of the head even when left for a long time. Needless to say, the density of the printed matter is high, and stable ejection can be always performed even when the driving condition is changed or the printer is used for a long time, and the reliability is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)、(b)はインクジエツト記録装置のヘツ
ド部の縦断面図及び横断面図である。 第2図は第1図に示したヘツドをマルチ化したヘツドの
外観斜視図である。 第3図はインクジエツト記録装置の一例を示す斜視図で
ある。 第4図はインクカートリツジの縦断面図である。 第5図はインクジエツトカートリツジの斜視図である。 61……ワイピング部材 62……キヤツプ 63……インク吸収体 64……吐出回復部 65……記録ヘツド 66……キヤリツジ
1 (a) and 1 (b) are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view of a head portion of an ink jet recording apparatus. FIG. 2 is an external perspective view of a head obtained by multiplying the head shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an example of the ink jet recording apparatus. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge. FIG. 5 is a perspective view of an ink jet cartridge. 61 ...... Wiping member 62 ...... Cap 63 ...... Ink absorber 64 ...... Ejection recovery section 65 ...... Recording head 66 ...... Carriage

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水性媒体中に顔料と水溶性樹脂と、下記一
般式(I)で表わされる化合物を含有することを特徴と
するインク。 (但し、m、nは、1≦m+n≦25なる関係を満たす0
又は正の整数を表わす)
1. An ink comprising a pigment, a water-soluble resin, and a compound represented by the following general formula (I) in an aqueous medium. (However, m and n satisfy 0 ≦ 1 + m ≦ n ≦ 25.
Or represents a positive integer)
【請求項2】前記インク中に溶解している水溶性樹脂の
量が、2重量%以下である請求項(1)記載のインク。
2. The ink according to claim 1, wherein the amount of the water-soluble resin dissolved in the ink is 2% by weight or less.
【請求項3】前記水性媒体が、水と水溶性有機溶剤を含
む請求項(1)に記載のインク。
3. The ink according to claim 1, wherein the aqueous medium contains water and a water-soluble organic solvent.
【請求項4】前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及
び/又はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコール
を含む請求項(3)に記載のインク。
4. The ink according to claim 3, wherein the water-soluble organic solvent contains a polyhydric alcohol and / or its alkyl ether and an aliphatic monohydric alcohol.
【請求項5】前記一般式(I)で表わされる化合物の含
有量が、インク全重量の0.5〜30重量%の範囲にある請
求項(1)に記載のインク。
5. The ink according to claim 1, wherein the content of the compound represented by the general formula (I) is in the range of 0.5 to 30% by weight based on the total weight of the ink.
【請求項6】インクに記録信号に応じた熱エネルギーを
付与することにより微細孔から液滴としてインクを吐出
させて記録を行なうインクジエツト記録方法に於いて、
前記インクが、水性媒体中に、顔料と水溶性樹脂と、下
記一般式(I)で表わされる化合物を含有することを特
徴とするインクジエツト記録方法。 (但し、m、nは、1≦m+n≦25なる関係を満たす0
又は正の整数を表わす)
6. An ink jet recording method for recording by ejecting ink as droplets from fine holes by applying thermal energy to the ink according to a recording signal,
An ink jet recording method, wherein the ink contains a pigment, a water-soluble resin, and a compound represented by the following general formula (I) in an aqueous medium. (However, m and n satisfy 0 ≦ 1 + m ≦ n ≦ 25.
Or represents a positive integer)
【請求項7】前記記録方法がオンデマンドタイプの記録
方法である請求項(6)に記載のインクジエツト記録方
法。
7. The ink jet recording method according to claim 6, wherein the recording method is an on-demand type recording method.
【請求項8】前記インク中の溶解している水溶性樹脂の
量が、2重量%以下である請求項(6)に記載のインク
ジエツト記録方法。
8. The ink jet recording method according to claim 6, wherein the amount of the water-soluble resin dissolved in the ink is 2% by weight or less.
【請求項9】前記インクの水性媒体が、水と水溶性有機
溶剤を含む請求項(6)に記載のインクジエツト記録方
法。
9. The ink jet recording method according to claim 6, wherein the aqueous medium of the ink contains water and a water-soluble organic solvent.
【請求項10】前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール
及び/又はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコー
ルを含む請求項(9)に記載のインクジエツト記録方
法。
10. The ink jet recording method according to claim 9, wherein the water-soluble organic solvent contains a polyhydric alcohol and / or its alkyl ether and an aliphatic monohydric alcohol.
【請求項11】前記インク中に含まれる一般式(I)で
表わされる化合物の量が、インク全重量の0.5〜30重量
%の範囲にある請求項(6)に記載のインクジエツト記
録方法。
11. The ink jet recording method according to claim 6, wherein the amount of the compound represented by the general formula (I) contained in the ink is in the range of 0.5 to 30% by weight based on the total weight of the ink.
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